Niewłaściwe i niekontrolowane składowanie nawozów organicznych może prowadzić do zanieczyszczenia środowiska naturalnego, powodując nadmierny spływ odcieków bogatych w związki biogenne i inne zanieczyszczenia do wód gruntowych.
Europejskie Regionalne Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk (ERCE PAN) w Łodzi po wieloletnich badaniach opracowało organiczną płytę obornikową. Organiczna płyta obornikowa (OPO) pełni rolę bariery, zabezpieczając glebę i wody gruntowe przed migracją związków azotu (azotanów, azotynów i amoniaku) z odcieku z pryzm obornika. Rozwiązanie to stosuje się w gospodarstwach, które nie dysponują odpowiednią infrastrukturą – halą lub magazynem do składowania nawozów organicznych. OPO stosuje się pod powierzchnią gleby. OPO składa się z pryzmy obornika otoczonej pionowymi i poziomymi modułami z geowłókniny, które zawierają tzw. złoże denitryfikacyjne. Jest to wzbogacone podłoże będące mieszaniną materiałów bogatych w węgiel (5-20% węgiel drzewny, 10-40% słomy (optymalnie jęczmiennej, owsianej lub żytniej), 30-60% węgla brunatnego (o granulacji od 2 do 10 cm)) oraz odpowiednich kultur mikroorganizmów (bakterii denitryfikacyjnych, takich jak tlenowych redukujących – Pseudomonas fluorescens DN2606) (ERCE PAN, 2018). Zastosowanie tych bakterii stymuluje i przyspiesza działanie OPO po uruchomieniu instalacji oraz wzmacnia redukcję związków azotu po okresach suszy hydrologicznej. Coraz częstsze występowanie susz wymusiło zastosowanie dodatkowych środków ochronnych w postaci dodatkowej dawki mikrobiotów, co przyspiesza przywrócenie prognozowanej wydajności OPO. Produktami poreakcyjnymi działania OPO są „przefiltrowana” woda gruntowa bez zakumulowanych związków azotu oraz lotne związki azotu (azot cząsteczkowy i podtlenek azotu) uwalniane do atmosfery. Zaletami stosowania OPO są:
- wysoka skuteczność redukcji azotanów – ponad 95%;
- wykorzystanie rozwiązań opartych na naturze (ang. Nature-Based Solutions, NBS) – do instalacji zastosowano materiały naturalne;
- niskie koszty i łatwość wdrożenia – materiały są ogólnodostępne, a instalacja nie wymaga zaawansowanych rozwiązań konstrukcyjnych, glebowych ani lokalizacyjnych;
- biodegradowalność – podłoże zapakowane jest w worki z geowłókniny, eliminując konieczność rozbiórki;
- brak ingerencji w krajobraz;
- żywotność rozwiązania – około 15 lat.
Płyta OPO jest to specjalnie zaprojektowana warstwa podłoży węglowych w miejscu, gdzie składowane są stałe odchody zwierzęce (obornik, pomiot). Płyta służy do zabezpieczenia wód gruntowych przed migracją związków azotu z pryzm obornikowych w głąb gruntu. Stanowi ona barierę na drodze odpływu zanieczyszczonych wód gruntowych w miejscu składowania obornika (Schemat 1).
Niniejszą technologię cechuje prostota konstrukcji, bowiem złoże może być zainstalowane w miejscu składowania obornika w układzie poziomej jak i pionowej bariery (Schemat 1). Technologia ta umożliwia ukształtowanie bariery o dowolnych wymiarach i co najważniejsze w dowolnym miejscu składowania obornika.
W celu zabezpieczenia płyty pod względem ryzyka wystąpienia długotrwałej suszy (długotrwałe przesuszenie złoża jest zagrożeniem dla wydajności złóż denitryfikacyjnych oraz obecnych tam mikroorganizmów) do złoża aplikuje się dodatkową pulę mikrobiotów (Ryc. 2), które w szybkim tempie przywracają jego wydajność i redukują stężenie azotanów nawet o 90%.
OPO jest zbudowana z odpowiednio dobranego źródła węgla organicznego, co przyczynia się do intensyfikacji rozwoju populacji mikroorganizmów tj. bakterie
OPO jest rozwiązaniem przyczyniającym się do realizacji Ramowej Dyrektywy Wodnej UE i Ramowej Dyrektywy Azotanowej UE oraz cechuje się tzw. “czystą “biotechnologią, nie powodującą żadnych negatywnych ubocznych skutków środowiskowych oraz deformacji krajobrazu.